CÔNG THỨC GIẢI NHANH bài tập vật lý lớp 12

Lưu ý: nếu các bạn muốn tải file word thì vui lòng liên hệ với chúng tôi theo địa chỉ email trên. Công thức giải nhanh bài tập Vật lý 12 đầy đủ nhất. Tài liệu lưu hành nội bộ Chủ biên: Trần Thị Ngọc Loan 1 Email: ttnloan.nhombs2015gmail.com CÔNG THỨC GIẢI NHANH BÀI TẬP VẬT LÝ LỚP 12 NĂM 2015 Tài liệu được soạn theo nhu cầu của các bạn học sinh khối trường THPT (đặc biệt là khối 12). Biên soạn theo chương trình mới THPT của Bộ GDĐT. Bộ tài liệu do tập thể tác giả Biên soạn: 1. Cô Trần Thị Ngọc Loan – CLB Gia Sư Thái Nguyên(Chủ biên). 2. Cao Văn Tú – CN.Mảng Toán – Khoa CNTT – Trường ĐH CNTTTT Thái Nguyên (Đồng chủ biên) 3. GV Nghiêm Thị Thu Thảo – Giảng viên Trường CĐ SP Thái Nguyên. 4. Hà Lập Minh – Khoa Khoa học cơ bản – Trường ĐH CNTTTT Thái Nguyên. 5. Nguyễn Thị Tuyết – SV Khoa Lý – Trường ĐHSP Thái Nguyên. Tài liệu được lưu hành nội bộ Nghiêm cấm sao chép dưới mọi hình thức. Nếu chưa được sự đồng ý của ban Biên soạn mà tự động up tài liệu thì đều được coi là vi phạm nội quy của nhóm. Tài liệu đã được bổ sung và chỉnh lý lần thứ 1. Tuy nhóm Biên soạn đã cố gắng hết sức nhưng cũng không thể tránh khỏi sự sai xót nhất định. Rất mong các bạn có thể phản hồi những chỗ sai xót về địa chỉ email: ttnloan.nhombs2015gmail.com Xin chân thành cám ơn Chúc các bạn ôn luyện chăm chỉ và đạt kết quả tốt nhất Thái Nguyên, tháng 06 năm 2014 Bộ phận Duyệt tài liệu TM.Bộ phận Duyệt tài liệu Trưởng Bộ phận Cao Văn Tú Thái Nguyên, tháng 06 năm 2014 TM.Nhóm Biên soạn Chủ biên Trần Thị Ngọc Loan Công thức giải nhanh bài tập Vật lý 12 đầy đủ nhất. Tài liệu lưu hành nội bộ Chủ biên: Trần Thị Ngọc Loan 2 Email: ttnloan.nhombs2015gmail.com CHƯƠNG 1: DAO ĐỘNG CƠ A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT BÀI 1. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 1.Phương trình dao động điều hòa: cos( . xA   t )   (m) Đồ thị có dạng hình sin 2. Phương trình vận tốc: . v x A     sin ( . ) t   . A   cos (. t   2   ) (ms) 3. Phương trình gia tốc: a v x  22 .cos( . ) . A t x          ; 2 . aA   cos (. t     ) (ms 2 ) 4. Chu kỳ, tần số tần số góc : a. Chu kỳ: 1 2 t T fN      b. Tần số: 12 N f Tt      c. Tần số góc: 2 2 f T    max max a v  5. Hệ thức độc lập (hay công thức liên hệ giữa ; ; ; x v A a : 22 2 2 2 1 . xv AA   ; 2 22 2 v xA   ; 2 2 2 2 .( ) v A x   ; 22 2 4 2 2 1 .. av AA   6. Lực kéo về (hợp lực; lực; lực tác dụng, lực hồi phục): có tác dụng đưa vật về VTCB, làm vật dao động: 2 . . . F ma m x     Lò xo: . F K x  (N) 7. Quãng đường vật đi được trong : Một chu kỳ : s = 4A Nửa chu kỳ: 2A Nhưng 1 4 chu kỳ là A (chỉ đúng khi đi từ VTCB ra biên hoặc ngược lại) 8. Số lần qua các VT: Mỗi chu kỳ hay mỗi dao động toàn phần: vật qua 1 điểm 2 lần theo 2 chiều khác nhau. Riêng VT biên thì một lần cho mỗi biên (âm và dương). T t (s) T 4 T 2 3T4 T A  A  x O T DĐĐH : t A x . cos  Công thức giải nhanh bài tập Vật lý 12 đầy đủ nhất. Tài liệu lưu hành nội bộ Chủ biên: Trần Thị Ngọc Loan 3 Email: ttnloan.nhombs2015gmail.com 9. Góc quay: . t   (Rad) Mỗi chu kỳ hay mỗi dao động toàn phần: quay 1 góc 2   . Nửa chu kỳ vật quay 1 góc   . ¼ chu kỳ vật quay 1 góc 2   …. “luôn đúng: Tóm lại: Thời gian vật đi từ VTCB ra biên (hoặc ngược lại) : 4 tT  biên này sang biên kia là : 2 tT  VTCB ra 3 2 xA  ngược lại : 6 tT  VTCB ra 2 2 xA  ngược lại : 8 tT  VTCB ra 2 A x  ngược lại : 12 tT  1. ;; A  là các hằng số. Riêng ; A  luôn dương 2. Nếu đề cho không đúng dạng cos( . xA   t )   thì chuyển về đúng dạng này bằng cách biến đổi sin , cos. Hoặc tính : v x a v x    3. Mặc nhiên xem VTCB là gốc tọa độ. CÁC GIÁ TRỊ CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU: CỰC ĐẠI: max xA   biên; max . vA   VTCB; 2 max . aA    biên; 2 max . . . F m A K A    biên; max d WW   VTCB; max t WW   biên. CỰC TIỂU: 0 x   VTCB ; 0 v   biên ; 0 a   VTCB; min 0 F   VTCB; min 0 d W   biên; min 0 t W   VTCB. CÁC VỊ TRÍ ĐẶC BIỆT: VTCB: max . vA  ; max d WW  ; 0 x  ; 0 a  ; min 0 F  ; min

Trang 1

CÔNG THỨC GIẢI NHANH BÀI TẬP VẬT LÝ

LỚP 12 NĂM 2015

- Tài liệu được soạn theo nhu cầu của các bạn học sinh khối trường THPT (đặc

biệt là khối 12)

- Biên soạn theo chương trình mới THPT của Bộ GD&ĐT

- Bộ tài liệu do tập thể tác giả Biên soạn:

1 Cô Trần Thị Ngọc Loan – CLB Gia Sư Thái Nguyên(Chủ biên)

2 Cao Văn Tú – CN.Mảng Toán – Khoa CNTT – Trường ĐH CNTT&TT Thái Nguyên (Đồng chủ biên)

3 GV Nghiêm Thị Thu Thảo – Giảng viên Trường CĐ SP Thái Nguyên

4 Hà Lập Minh – Khoa Khoa học cơ bản – Trường ĐH CNTT&TT Thái

Nguyên

5 Nguyễn Thị Tuyết – SV Khoa Lý – Trường ĐHSP Thái Nguyên

- Tài liệu được lưu hành nội bộ - Nghiêm cấm sao chép dưới mọi hình thức

- Nếu chưa được sự đồng ý của ban Biên soạn mà tự động up tài liệu thì đều được

coi là vi phạm nội quy của nhóm

- Tài liệu đã được bổ sung và chỉnh lý lần thứ 1

Tuy nhóm Biên soạn đã cố gắng hết sức nhưng cũng không thể tránh khỏi sự sai xót nhất định

Rất mong các bạn có thể phản hồi những chỗ sai xót về địa chỉ email:

ttnloan.nhombs2015@gmail.com !

Xin chân thành cám ơn!!!

Chúc các bạn ôn luyện chăm chỉ và đạt kết quả tốt nhất!!!

Thái Nguyên, tháng 06 năm 2014

Bộ phận Duyệt tài liệu

TM.Bộ phận Duyệt tài liệu Trưởng Bộ phận

Trang 2

Công thức giải nhanh bài tập Vật lý 12 đầy đủ nhất Tài liệu lưu hành nội bộ!

CHƯƠNG 1: DAO ĐỘNG CƠ

* Mỗi chu kỳ hay mỗi dao động toàn phần: vật qua 1 điểm 2 lần theo 2 chiều khác nhau

* Riêng VT biên thì một lần cho mỗi biên (âm và dương)

T

t(s) T/ 4

T/ 2 3T/4 T

Trang 3

9 Góc quay:   .t (Rad)

* Mỗi chu kỳ hay mỗi dao động toàn phần: quay 1 góc 2

* Nửa chu kỳ vật quay 1 góc  

* ¼ chu kỳ vật quay 1 góc   / 2… “luôn đúng:

Tóm lại: Thời gian vật đi từ

- VTCB ra biên (hoặc ngược lại) : tT/ 4

- biên này sang biên kia là : tT/ 2

x  & ngược lại : tT/12

1 ; ;A  là các hằng số Riêng A; luôn dương

2 Nếu đề cho không đúng dạng xAcos(  t ) thì chuyển về đúng dạng này bằng cách biến đổi sin , cos

Hoặc tính : vx'&a v' x''

3 Mặc nhiên xem VTCB là gốc tọa độ

@ CÁC GIÁ TRỊ CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU:

* CỰC ĐẠI: xmax A biên;

* Gia tốc a ngược pha với ly độ x ; gia tốc a cùng pha với lực kéo về F

4 A&  phụ thuộc vào cách kích thích để cho vật dao động ,

Trang 4

 phụ thuộc vào cách chọn gốc thời gian (t0) và gốc tọa độ ,

 phụ thuộc vào đặc tính của hệ

5 Các giá trị của ; ; ;x v a F dương hay âm tùy theo chiều của trục tọa độ Ox: có giá trị dương nếu cùng chiều dương và ngược lại

a F;

 

luôn hướng về VTCB và trái dấu với x

* t : thật sự là thời điểm, nhưng nếu ta chọn gốc thời gian t0 0 lúc bắt đầu khảo sát chuyển động thì t xem như thời gian !

6 Tính phần trăm :

0

.100%

X f X





BÀI 2 CON LẮC LÒ XO

Các công thức của DĐĐH đều dùng được

1 Chu kỳ; tần số và tần số góc : không thay đổi khi treo, đặt lên mặt phẳng nghiêng, chuyển

3 Năng lượng dao động : cơ năng bảo toàn (J)

a.Thế năng đàn hồi : 1 2 2

.cos ( )2

Trang 5

hay 1 2 1 2 1 2

2mv 2Kx 2KA

* (W d &W t)0 ; cơ năng là hằng số; cả 3 đều không DĐĐH !

*W d &W t chỉ biến thiên tuần hoàn với f' 2 ; ' 2 ; ' f   T T/ 2

4 Quỹ đạo là một đường thẳng có chiều dài : L = 2A

5 Lực đàn hồi F dh K

có tác dụng đưa lò xo về hình dạng tự nhiên (chiều dai 0)

* Lò xo treo thẳng đứng hoặc treo trên mpnghiêng:

+ Cực đại: F dhK.( cbA) (tại VT thấp nhất)

+ Cực tiểu: Xét điều kiện

- Nếu:A  cb F dhmin K.( cbA) (tại VT cao nhất)

- Nếu: A  cb F dhmin 0 (tại VT lò xo không biến dạng)

@ Chú ý: lò xo nằm ngang  cb 0 F dhF kv

B CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI Dạng 1 Xác định các hằng số : A, ; ;(   t ); ;L mtrong phương trình ; ; ;x v a F … đã cho

PHƯƠNG PHÁP:

So sánh phương trình “gốc’ với phương trình đề cho –“khi đã đưa về đúng dạng”

Chú ý : biên độ A và tần số góc  phải dương !

Dạng 2 Xác định ; ; ; ;x v a F L tại thời điểm hay pha nhất định

PHƯƠNG PHÁP:

Thay t hay ( t ) vào các phương trình tương ứng

Dạng 3 Lực kéo về và lực đàn hồi

PHƯƠNG PHÁP:

3.1 Lực kéo về : là lực làm vật chuyển động, đưa vật về VTCB

F Kxma Fmax KA & Fmin 0

3.2 Lực đàn hồi : đưa lò xo về hình dạng ban đầu

F dh K

* là chiều dài hiện tại (m)

* 0 là chiều dài tự nhiên (m)

Trang 6

*    0 là độ biến dạng của lò xo (m)

*  cb  cb 0 là độ biến dạng của lò xo tại VTCB (m)

* Lực đàn hồi cực đại & cực tiểu :

3.3 LỰC TÁC DỤNG LÊN ĐIỂM TREO LÒ XO.Chính là lực đàn hồi

(Nếu lò xo dựng đứng thì ngược lại với lò xo treo)

1 Hướng : của lực đàn hồi



O

cb



giãn O

x

A

-A nén

l O

giãn O

x A

-A nén



x



Trang 7

hay 1 2 1 2 1 2

2mv 2Kx 2KA

* (W d&W t)0 ; cơ năng là hằng số; cả 3 đều không DĐĐH !

*W d &W t chỉ biến thiên tuần hoàn với f' 2 ; ' 2 ; ' f   T T/ 2

+Bài toán : Cho W d nW t, tìm v&x



1

A x

Trang 8

+TH3 tại VTCB (x0) truyền cho vật vận tốcv0 (v0 vmax)  vmax

+TH6 Vật đi quãng đường Strong thời gian t

Nhớ: những trường hợp đặc biệt hoặc dùng vòng tròn lượng giác

*A&: cho ẩn trong phương trình thì trở về dạng 1

* Tìm  (phụ thuộc việc chọn gốc thời gian t = 0 & gốc tọa độ)

Thế t0 và x0 vào x = A cos( t+ )và xét dấu của v :

x shift

A v

* Khi làm TN : có thể dùng đáp án đã cho kiểm tra pha ban đầu 

Dạng 7 Tìm tính chất của chuyển động: ND hay CD

PHƯƠNG PHÁP:

Nhớ : Chuyển động về VTCB thì ND ; chuyển động ra xa VTCB thì CD

1.a v  0 ND – về VTCB , thế năng giảm –động năng tăng

Trang 9

a v  0 CD – ra xa VTCB , thế năng tăng , động năng giảm

2 v 0 chuyển động về biên dương

v 0 chuyển động về biên âm

1 Một lò xo hai vật: K không đổi; m thay đổi

* Mang m1có T1, mangm2có T2, khi mang cả 2 vật mm1m2 có 2 2 2

Trang 10

* Vùng nằm bên phía dưới trục cos : v0

* Vùng nằm bên phải trục sin : x0

Ghi chú : Các thời gian đặc biệt

* Từ biên này sang biên kia :

biểu diễn x1; dùng ON

 biểu diễn x2

Trang 11

Bài toán 1: “ Tìm thời gian ngắn nhất vật đi từ x1x2” hay “ tìm thời gian vật đi từ x1x2

mà không đổi chiều”

Bài toán 2: “Tìm thời gian vật đi từx1x2” (nhỏ hơn1chu kỳ)

PP : chọn góc tùy theo chuyển động

Bài toán 3: “ Tìm thời gian để vật đi qua vị trí x2 lần thứ N”

Dạng 10 Tìm quãng đường vật đi trong thời gian tt saut dau

Trang 12

t

 ; min

min

S v

2 2

Trang 13

Dạng 12 Xác định thời điểm vật qua x0 theo chiều v0

- Kết hợp với dấu của v0 để chọn 1 nghiệm

Bàì toán 2 lớn hơn 1 chu kỳ t   k2

1 2

S 2 = -x 1 + 2A - x 2

2

2 1

2

1

Trang 14

Bài 3 CON LẮC ĐƠN

Các công thức DĐĐH đều dùng được

* OQ = = R : bán kính quỹ đạo; cũng là chiều dài dây

* Cung AO = S; quỹ đạo cong; quỹ đạo góc

- CON LẮC ĐƠN CHỈ DĐĐH khi: 100hay S

- KHẢO SÁT TƯƠNG TỰ CON LẮC LÒ XO

1 * Quỹ đạo L2.S0 * Gia tốc : a 2.S g.S

2 Trừ trường hợp con lắc chịu tác dụng của lực điện trường và lực quán tính, thì cao nhất là

Trang 15

- Một vật hai con lắc: m không đổi; thay đổi

* Treo vào 1 có T1, treo vào 2có T2, treo vào  1 2 có 2 2 2

S S  t hoặc   0.cos( t ) … giữ t lại

Dạng 16 Chu kỳ con lắc thay đổi theo độ cao

Trang 16

Trong một ngày đêm : 86400 86400

*: đứt dây g'0, con lắc không dao động T  

b Mặt phẳng nghiêng : … c Lực đẩy Assimet : …

hướng lên thì ngược lại

- Điện trường nằm ngang : 2 2



 

A



2

A





A1



O

Trang 17

1 Biên độ bằng nhau A1 A2  1 2

2

 

 

2 Nếu đề cho tìm nhiều hơn 2 dao động thì chia ra làm từng bước !

3.Đặc biệt chú ý với bài toán có góc tù

Tóm lại :

1 Sau khi bấm máy thấy không thoã điều kiện :   1  2

2 Thì : cộng hoặc trừ đi 180 độ (hoặc )!

Trang 18

Bài 5 CÁC LOẠI DAO ĐỘNG

1 Dao động và dao động cơ :

- Dao động là chuyển động lặp đi lặp lại quanh một vị trí

- Dao động cơ là chuyển động lặp đi lặp lại quanh một VTCB

2 Dao động tuần hoàn là dao động cơ mà sau những khoảng thời gian bằng nhau vật trở lại vị trí

cũ theo hướng cũ

3 Dao động điều hoà là dao động trong đó ly độ của vật là một hàm cosin ( hay sin ) theo thời

gian

4 Dao động tự do : là dao động có tần số chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ dao động mà không

phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài

- Tần số của dao động tự do gọi là tần số riêng

5 Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian

6 Dao động duy trì là dao động được duy trì bằng cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm

thay đổi chu kỳ dao động riêng

7 Dao động cưỡng bức là dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn

- Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi , có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức

- Hiện tượng cộng hưởng :

Điều kiện cộng hưởng : f  f O

Biên độ dao động cực đại hoặc vật dao động mạnh nhất

Chú ý : dao động cưỡng bức chưa chắc xảy ra cộng hưởng nhưng cộng hưởng thì chắc đó là dao

động cưỡng bức (hay cộng hưởng là trường hợp riêng của dao động cưỡng bức)

Dạng 19 Bài toán về cộng hưởng

* ĐK: f cb  f0 * Kết quả: Amax

Dạng 20 Bài toán về dao động tắt dần

- Nhớ: Năng lượng “bảo toàn”

Và : Xem vật DĐ tuần hoàn với chu kỳ T không đổi

PHƯƠNG PHÁP:

-Một con lắc lò xo dao động tắt dần với biên độ lúc dầu là A bởi lực ma sát F ms, hệ số ma sát 

Trang 19

- Độ giảm biên độ sau mỗi chu kỳ là 4. ms

n

F A K

F

 Lực ma sát :

* Vật dao động trên mặt phẳng ngang: F ms mg

* Vật dao động trên mặt phẳng nghiêng:F ms mg.cos

* Lực ma sát có thể là lực cản của môi trường !

Dạng 21 Năng lượng , vận tốc & lực căng dây

(Dạng này đã giảm tải trong chương trình lớp 12, tuy nhiên ôn thi đại học thì vẫn cần thiết)

PHƯƠNG PHÁP:

CON LẮC DAO ĐỘNG TUẦN HOÀN

Thường hỏi: năng lượng, vận tốc và lực căng dây

b Thế năng (hấp dẫn): W t mghmg (1 cos )  W tmax mg (1 cos O)

c Động năng : W d  W W t mg (coscos0)

2 max

1 ( )2

Trang 20

* Tại vị trí biên   O:min mgcosO

* Tại VTCB 0 : max mg(32cos0)

 là phản lực của dây treo (lực căng dây)

TH2 CON LẮC DAO ĐỘNG VỚI BIÊN ĐỘ NHỎ10o

Thường hỏi: phương trình, chu kỳ & sự biến đổi chu kỳ

Trang 21

CHƯƠNG 2: SÓNG CƠ

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I.SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ

1.Sóng cơ- Định nghĩa- phân loại

+ Sóng cơ là những dao động lan truyền trong môi trường

+ Khi sóng cơ truyền đi chỉ có pha dao động của các phần tử vật chất lan truyền còn các phần tử vật chất thì dao động xung quanh vị trí cân bằng cố định

+ Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với

phương truyền sóng Ví dụ: sóng trên mặt nước, sóng trên sợi dây cao su

+ Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với

phương truyền sóng

Ví dụ: sóng âm, sóng trên một lò xo

2.Các đặc trưng của một sóng hình sin

+ Biên độ của sóng A: là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua + Chu kỳ sóng T: là chu kỳ dao động của một phần tử của môi trường sóng truyền qua

+ Tần số f: là đại lượng nghịch đảo của chu kỳ sóng : f =

+ Tốc độ truyền sóng v : là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường

+ Bước sóng : là quảng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ  = vT =

+Bước sóng  cũng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha

+Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là λ

Trang 22

a.Tại nguồn O: uO =A o cos(t)

b.Tại M trên phương truyền sóng:

u M =A M cos(t- t)

Nếu bỏ qua mất mát năng lượng trong quá trình

truyền sóng thì biên độ sóng tại O và tại M bằng

c.Tổng quát: Tại điểm O: uO = Acos(t + )

d.Tại điểm M cách O một đoạn x trên phương truyền sóng

* Sóng truyền theo chiều dương của trục Ox thì:

Trang 23

- Vậy 2 điểm M và N trên phương truyền sóng sẽ:

+ dao động cùng pha khi: d = k

+ dao động ngược pha khi: d = (2k + 1)

2

+ dao động vuông pha khi: d = (2k + 1)

4

với k = 0, ±1, ±2

Lưu ý: Đơn vị của x, x 1 , x 2 ,d,  và v phải tương ứng với nhau

f Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây, dây được kích thích dao động bởi nam châm điện

với tần số dòng điện là f thì tần số dao động của dây là 2f

II GIAO THOA SÓNG

1 Điều kiện để có giao thoa:

Hai sóng là hai sóng kết hợp tức là hai sóng cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian (hoặc hai sóng cùng pha)

2 Lý thuyết giao thoa:

Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách nhau một khoảng l:

+ hương trình sóng tại 2 nguồn :(Điểm M cách hai nguồn lần lượt d1, d2)

Trang 24

+Biên độ dao động tại M: 2 os 1 2

Ta lấy: S 1 S 2 / = m,p (m nguyên dương, p phần phân sau dấu phảy)

Số cực đại luôn là: 2m +1( chỉ đối với hai nguồn cùng pha)

Số cực tiểu là:+Trường hợp 1: Nếu p<5 thì số cực tiểu là 2m

+Trường hợp 2: Nếu p  5 thì số cức tiểu là 2m+2

Nếu hai nguồn dao động ngược pha thì làm ngược lại

2.2 Hai nguồn dao động cùng pha (    1 2 0 hoặc 2k)

+ Độ lệch pha của hai sóng thành phần tại M:  2 1

 Amax= 2.A khi:+ Hai sóng thành phần tại M cùng pha  =2.k. (kZ)

+ Hiệu đường đi d = d2 – d1= k.

 Amin= 0 khi:+ Hai sóng thành phần tại M ngược pha nhau  =(2.k+1) (kZ)

+ Hiệu đường đi d=d2 – d1=(k +

2

1).

+ Để xác định điểm M dao động với A max hay A min ta xét tỉ số

-2

1

Hình ảnh giao thoa sóng

2

Trang 25

+ Số đường dao động với A max và A min :

 Số đường dao động với Amax (luôn là số lẻ) là số giá trị của k thỏa mãn điều kiện

(không tính hai nguồn):

.

1

AB k

d   

(thay các giá trị tìm được của

k vào)

 Số đường dao động với Amin (luôn là số chẵn) là số giá trị của k thỏa mãn điều kiện

(không tính hai nguồn):

 Số cực đại giao thoa bằng số cực tiểu giao thoa + 1

2.3 Hai nguồn dao động ngược pha:(    1 2 )

* Điểm dao động cực đại: d1 – d2 = (2k+1)

* Điểm dao động cực tiểu (không dao động):d1 – d2 = k (kZ)

Số đường hoặc số điểm dao động cực tiểu (không tính hai nguồn):

   l k l (kZ)

2.4 Hai nguồn dao động vuông pha:  =(2k+1)/2 ( Số Cực đại= Số Cực tiểu)

+ hương trình hai nguồn kết hợp: u A A.cos.t;   

k= -1 k= - 2

k=0

k=0 k=1 k= -1

k= - 2

Trang 26

Công thức giải nhanh bài tập Vật lý 12 đầy đủ nhất Tài liệu lưu hành nội bộ! + Biên độ sóng tổng hợp: AM =    

=> Số giá trị nguyên của k thoả mãn các biểu thức trên là số đường cần tìm

2.5.Tìm số điểm dao động cực đại, dao động cực tiểu giữa hai điểm M N:

do sóng từ nguồn 2 và nguồn 1 truyền đến

c Số điểm (đường) dao động cực đại, cực tiểu giữa hai điểm M, N thỏa mãn :

Chú ý: Trong công thức (3) Nếu M hoặc N trùng với nguồn thì không dủng dấu BẰNG

(chỉ dùng dấu < ) Vì nguồn là điểm đặc biệt không phải là điểm cực đại hoặc cực tiểu!

d.Tìm số đường dao động cực đại và không dao động giữa hai điểm M, N bất kỳ

Hai điểm M, N cách hai nguồn lần lượt là d1M, d2M, d1N, d2N

Trang 27

- Định Nghĩa: Sóng dừng là sóng có các nút(điểm luôn đứng yên) và các bụng (biên độ dao

động cực đại) cố định trong không gian

- Nguyên nhân: Sóng dừng là kết quả của sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ, khi sóng tới và sóng phản xạ truyền theo cùng một phương

1 Một số chú ý

* Đầu cố định hoặc đầu dao động nhỏ là nút sóng Đầu tự do là bụng sóng

* Hai điểm đối xứng với nhau qua nút sóng luôn dao động ngược pha

* Hai điểm đối xứng với nhau qua bụng sóng luôn dao động cùng pha

* Các điểm trên dây đều dao động với biên độ không đổi  năng lượng không truyền đi

* Bề rông 1 bụng là 4A, A là biên độ sóng tới hoặc sóng phản xạ

* Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử đi qua VTCB) là nửa chu kỳ

2 Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây dài l:

* Hai đầu là nút sóng: *

( )2

-Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề là

-Khoảng cách giữa nút và bụng liền kề là

-Khoảng cách giữa hai nút (bụng, múi) sóng bất kỳ là : k

Trang 28

hương trình sóng tới và sóng phản xạ tại Q: u B Acos2ft và u'B  Acos2ft Acos(2ft) hương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách Q một khoảng d là:

hương trình sóng tới và sóng phản xạ tại Q u Bu'B Acos2 ft

hương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách Q một khoảng d là:

Trang 29

Với W (J), (W) là năng lượng, công suất phát âm của nguồn.S (m2) là diện tích mặt vuông

góc với phương truyền âm (với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S=4πR 2

L

 Hoặc

0

IL(dB) = 10.lg

Với I0 = 10-12 W/m2 gọi là cường độ âm chuẩn ở f = 1000Hz

Đơn vị của mức cường độ âm là Ben (B), thường dùng đềxiben (dB): 1B = 10dB

c.Âm cơ bản và hoạ âm : Sóng âm do một nhạc cụ phát ra là tổng hợp của nhiều sóng âm phát ra

cùng một lúc Các sóng này có tần số là f, 2f, 3f, ….Âm có tần số f là hoạ âm cơ bản, các âm có

tần số 2f, 3f, … là các hoạ âm thứ 2, thứ 3, … Tập hợp các hoạ âm tạo thành phổ của nhạc âm

nói trên

-Đồ thị dao động âm : của cùng một nhạc âm do các nhạc cụ khác nhau phát ra thì hoàn toàn

khác nhau

3 Các nguồn âm thường gặp:

+Dây đàn: Tần số do đàn phát ra (hai đầu dây cố định  hai đầu là nút sóng)

( k N*)2



k = 1,2,3… có các hoạ âm bậc 3 (tần số 3f1), bậc 5 (tần số 5f1)…

Trang 30

B CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Dạng 1 : Xác định các đại lượng đặc trưng của sóng

λ  ;

t

s v



 với s là quãng đường sóng truyền trong thời gian t

+ Quan sát hình ảnh sóng có n ngọn sóng liên tiếp thì có n-1 bước sóng Hoặc quan sát thấy từ ngọn sóng thứ n đến ngọn sóng thứ m (m > n) có chiều dài l thì bước sóng

nm

lλ

- Nếu 2 dao động cùng pha thì 2k

- Nếu 2 dao động ngược pha thì (2k1)

+Tổng quát: Nếu phương trình sóng tại nguồn O là u0  Acos(t) thì

+ hương trình sóng tại M là u M Acos(t  2x)

+Lưu ý: Đơn vị của , x, x 1 , x 2 ,  và v phải tương ứng với nhau

Dạng 3: Độ lệch pha giữa hai điểm nằm trên cùng một phương truyền sóng

Trang 31

- Vậy 2 điểm M và N trên phương truyền sóng sẽ:

+ dao động cùng pha khi: Δφ = k2π => d = k

+ dao động ngược pha khi:Δφ = π + k2π => d = (2k + 1)

với k = 0, 1, 2 Lưu ý: Đơn vị của d, x, x 1 , x 2 ,  và v phải tương ứng với nhau

* Công thức vàng là tính độ lệch pha của 2 điểm cách nhau x dọc theo 1 phương truyền là:

Dạng 4: Giao thoa sóng cơ

I.Tìm số điểm dao động cực đại và cực tiểu giữa hai nguồn Avà B ( hay S1 và S 2 ):

1.Tìm số điểm dao động cực đại và cục tiểu giữa hai nguồn cùng pha:

Trang 32

* Điểm dao động cực đại: d1 – d2 = (2k+1)

* Điểm dao động cực tiểu (không dao động):d1 – d2 = k (kZ)

Số đường hoặc số điểm dao động cực tiểu (không tính hai nguồn):

=> Số giá trị nguyên của k thoả mãn các biểu thức trên là số đường cần tìm

Ghi nhớ: Trên đoạn thẳng nối 2 nguồn , khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp bằng

2



II.Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại, cực tiểu giữa hai điểm bất kỳ

Ghi nhớ : Trong trường hợp hai nguồn kết hợp ngược pha và cách nhau khoảng l thì :

1(

1 2

k d d

l d d

(1)

2.Xác Định Số Điểm Cực Đại, Cực Tiểu Trên Đoạn Thẳng CD Tạo Với AB Một Hình Vuông Hoặc Hình Chữ Nhật

a.TH1: Hai nguồn A, B dao động cùng pha:

Cách 1: Ta tìm số điểm cực đại trên đoạn DI

do DC =2DI, kể cả đường trung trực của CD

=> Số điểm cực đại trên đoạn DC là: k’=2.k+1

k=1 k=2

k= -1 k= - 2

k=0

k=0 k=1 k= -1

k= - 2

Trang 33

Bước 2 : Vậy số điểm cực đại trên đoạn CD là : k’=2.k+1

Số điểm cực tiểu trên đoạn CD : k’’=2.k

Cách 2 : Số điểm cực đại trên đoạn CD thoã mãn : 2 1

Tìm Số Điểm Cực Đại Trên Đoạn CD :

Số điểm cực đại trên đoạn CD thoã mãn : 2 1

Số điểm cực tiểu trên đoạn CD thoã mãn : 2 1

3.Xác định Số điểm Cực Đại, Cực Tiểu trên đường thẳng vuông góc với hai nguồn AB

4 Xác Định Số Điểm Cực Đại, Cực Tiểu Trên Đoạn Thẳng Là Đường Chéo Của Một Hình Vuông Hoặc Hình Chữ Nhật

a.Phương pháp: Xác định số điểm dao động cực đại trên đoạn CD,

biết ABCD là hình vuông Giả sử tại C dao động cực đại, ta có:

Trang 34

Công thức giải nhanh bài tập Vật lý 12 đầy đủ nhất Tài liệu lưu hành nội bộ! 5.Xác Định Số Điểm Cực Đại, Cực Tiểu Trên Đường Tròn tâm O(O Là Trung Điểm Của đọan thẳng chứa hai nguồn AB )

Phương pháp: ta tính số điểm cực đại hoặc cực tiểu trên đoạn AB là k Suy ra số điểm cực đại

hoặc cực tiểu trên đường tròn là =2.k Do mỗi đường cong hypebol cắt đường tròn tại 2 điểm

III Xác định vị trí, khoảng cách của một điểm M dao động cực đại, cực tiểu trên đoạn thẳng là đường trung trực của AB , hoặc trên đoạn thẳng vuông góc với hai nguồn AB

1.Xác định khoảng cách ngắn nhất hoặc lớn nhất từ một điểm M đến hai nguồn

a.Phương pháp: Xét 2 nguồn cùng pha ( Xem hình vẽ bên)

Giả sử tại M có dao đông với biên độ cực đại

-Với 2 nguồn ngược pha ta làm tưong tự

- Nếu tại M có dao đông với biên độ cực tiểu ta cũng làm tưong tự

IV Xác Định Biên Độ tại một điểm Nằm Trong Miền Giao Thoa của Sóng Cơ

I.Lý thuyết giao thoa tìm biên độ:

+ hương trình sóng tại 2 nguồn:(Điểm M cách hai nguồn lần lượt d1, d2)

- hương trình giao tổng hợp sóng tại M: u M = u 1M + u 2M

Thế các số liệu từ đề cho để tính kết quả( giống như tổng hợp dao động nhờ số phức)

2.Nếu 2 nguồn cùng biên độ thì:

+ hương trình sóng tại 2 nguồn :(Điểm M cách hai nguồn lần lượt d1, d2)

k= - 2

N

M

N’ M’

M

Trang 35

a TH1: Hai nguồn A, B dao động cùng pha

Chú ý: Nếu O là trung điểm của đoạn AB thì tại 0 hoặc các điểm nằm trên đường trung trực của

đoạn A,B sẽ dao động với biên độ cực đại và bằng: A M 2A (vì lúc này d1 d2)

b.TH2: Hai nguồn A, B dao động ngược pha

Ta nhận thấy biên độ giao động tổng hợp là: ( 2 1)

đoạn A,B sẽ dao động với biên độ cực tiểu và bằng: A M 0 (vì lúc này d1d2)

c.TH2: Hai nguồn A, B dao động vuông pha

Ta nhận thấy biên độ giao động tổng hợp là: ( 2 1)

đoạn A,B sẽ dao động với biên độ : A M A 2 (vì lúc này d1d2)

V.Xác định phương trình sóng cơ tại một điểm trong trường giao thoa

VI.Xác định tại vị trí điểm M dao động cùng pha hoặc ngược pha với nguồn

a.Phương pháp

Xét hai nguồn cùng pha:

Cách 1: Dùng phương trình sóng Gọi M là điểm dao động ngược pha với nguồn

hương trình sóng tổng hợp tại M là: uM = 2acos(d2 d1



)cos(20t - d2 d1



)

Trang 36

-Nếu M dao động cùng pha với S 1 , S 2 thì: d2 d1



 = 2k suy ra: d2  d1 2 k

-Tìm điểm ngược pha thứ n : chọn k = klàmtròn + n - 0.5

Sau đó Ta tính: k = gọi là d Khoảng cách cần tìm: x= OM =

ha ban đầu sóng tại nguồn S1 hay S2 : S11 hay S2 2

Độ lệch pha giữa 2 điểm M và nguồn S1 (ay S2 ) 1 2

M

Trang 37

Để điểm M dao động cùng pha với nguồn 1: 1 2



 ; N

N

d k



N

d k

Trang 38

-Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề là -Khoảng cách giữa nút và bụng liền kề là

-Khoảng cách giữa hai nút sóng ( hoặc hai bụng sóng) bất kỳ là: k

-Tốc độ truyền sóng: v = f =

Dạng 6: Sóng âm –Kiến thức cần nhớ :

+ Cường độ âm: I=W=P

tS S Cường độ âm tại 1 điểm cách nguồn một đoạn R: I= P 2

4 R

Với W (J), (W) là năng lượng, công suất phát âm của nguồn

S (m2) là diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm

(với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S=4πR 2)

L

 Hoặc

0

IL(dB) = 10.lg

Trang 39

CHƯƠNG 3: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT

Bài 1 : DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ I/ Dao động điện từ

1 – Mạch dao động điện từ LC

• Gồm một tụ điện mắc nối tiếp với một cuộn cảm thành mạch kín

• Nếu r rất nhỏ (≈ 0): mạch dao động lí tưởng

• Muốn mạch hoạt động → tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện tạo ra một dòng điện xoay chiều trong mạch

• Người ta sử dụng hiệu điện thế xoay chiều được tạo ra giữa hai bản của tụ điện bằng cách nối hai bản này với mạch ngoài

2 – Phương trình dao dộng

a Điện tích

- Xét mạch dao động LC như hình vẽ

• Ban đầu khóa K ở chốt A, nguồn tích điện cho tụ điện, điện tích q của tụ

tăng từ 0 đến giá trị cực đại Q0, tụ điện ngừng tích điện

• Chuyển khóa K sang chốt B tạo thành mạch kín giữa L và C gọi là mạch dao

động, tụ điện phóng điện và có dòng điện qua cuộn cảm

• Xét khoảng thời gian Δt vô cùng nhỏ thì cường độ dòng điện trong mạch được xác định bởi :

'lim

dt

dq t

q t

i L t

i L e

Vậy điện tích của tụ điện biến thiên điều hòa với tần số góc

vói

A t

I t

I i

t Q

q dt

dq t

q t

q i

t

0 0 0

0 0

:

))(

2cos(

)sin(

'lim

Trang 40

c Hiệu điện thế

C

L I LI C

I C

Q Q L U vói

V t

U t

U u

t Q

L Li dt

di L t

i L t

i L u

t

0 0 0

0 0 2 0

0 0

0 2 0

:

))(

cos(

)2sin(

'lim

1

2 

4 Năng lượng trong dao động điện từ

- Năng lượng điện trường tập trung trong tụ điện :

C

q W

- Năng lượng toàn phần trong mạch LC là : const

C

Q W W

Wđ  t  hay

2

22

12

1

0

2 0 2

Q q C

Q C

q 0 trên trục Oq, tương ứng với 4 vị

trí trên đường tròn, các vị trí này cách đều nhau bởi các cung

2



Có nghĩa là, sau hai lần liên tiếp W = Wñ t , pha dao động đã biến

thiên được một lượng là

4

T4

II – Dao động điện từ khi có điện trở

1 Dao động tắt dần

- Trong quá trình dao động chúng ta không thể loại bỏ hoàn toàn được điện trở của dây dẫn Theo định luật Jun – Lenxo thì trong quá trình dao động sẽ có sự giải phóng nhiệt lượng ra ngoài môi trường chính vì vậy dao động điện từ bị tắt dần theo thời gian

Định dạng
Số trang	122
Dung lượng	4,12 MB